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1、第五章五五 张第五章第五章层储层多孔介质的几何特性储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性 第二篇第二篇 储层岩石的物理特性储层岩石的物理特性 第二篇第二篇 储层岩石的物理特性储层岩石的物理特性储层岩石的物理特性储层岩石的物理特性第五章五五 张第五章第五章层储层多孔介质的几何特性储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性.储层（又称储集层）是具有孔隙、裂缝或孔洞的、具有孔隙、裂缝或孔洞的、具有孔隙、裂缝或孔洞的、具有孔隙、裂缝或孔洞的、储储储储存有石油或天然气、存有石油或天然气、存有石油或天然气、存有石油或天然气、且石油天然气可以在其中流动的岩层岩层岩层岩层。第二篇第二篇 储层岩石的物理特性储层
2、岩石的物理特性储层岩石的物理特性储层岩石的物理特性 储层的两个重要的特性：1）存在油气在地下储存的空间孔隙性 2 2 2 2）保证油气在岩层中可以流动）保证油气在岩层中可以流动）保证油气在岩层中可以流动）保证油气在岩层中可以流动渗透性渗透性渗透性渗透性 第五章五五 张第五章第五章层储层多孔介质的几何特性储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性 Petro-Physics 油层物理学 中国石油大学（北京）表51储层岩石的分类与实例 沉积类型 岩 性分 类典型油田举例 疏松砂岩 萨尔图油田、胜坨油田 粉砂岩 文东油田 致密砂岩 枣园油田 砂岩裂缝性砂岩 延长油田 砾岩砾岩克拉玛依油田 砂砾岩 曙光
3、油田 砂砾岩 裂缝性砂砾岩 蒙古林油田 碎屑岩 泥岩孔隙缝洞泥灰岩 南翼山油田 裂缝孔洞白云岩 任丘油田 白云岩 裂缝孔隙泥质白云岩 风成城油田 裂缝孔洞灰岩 苏桥油田 生物灰岩 桩西油田 石灰岩 孔隙裂缝藻灰岩 义东油田 裂缝孔隙安山岩 风化店油田 裂缝性凝灰岩 哈达图油田 火山岩 车排子油田 火成岩玄武岩、安山岩 克拉玛依油田 417断块裂缝性变质岩 鸭儿峡油田 碳酸盐岩变质岩裂缝性花岗岩 静安堡油田 第二篇第二篇 储层岩石的物理特性储层岩石的物理特性储层岩石的物理特性储层岩石的物理特性沉积岩第五章五五 张第五章第五章层储层多孔介质的几何特性储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性.石油与
4、天然气储层主要为石油与天然气储层主要为沉积岩储集层：沉积岩储集层：（1 1）碎屑岩：）碎屑岩：砂岩、砾岩、砾砂岩以及泥岩砂岩、砾岩、砾砂岩以及泥岩（2 2）碳酸盐岩储集层：碳酸盐岩储集层：第二篇第二篇 储层岩石的物理特性储层岩石的物理特性储层岩石的物理特性储层岩石的物理特性第五章五五 张第五章第五章层储层多孔介质的几何特性储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性储层岩石的物理特性：储层岩石的物理特性：储层岩石的物理特性：储层岩石的物理特性：广广广广义义义义地地地地说说说说：热学性质、电学性质、放射性、声学特性、力学特性、机械特性等各种性质。狭义地说：狭义地说：狭义地说：狭义地说：孔隙性、渗透性
5、孔隙性、渗透性孔隙性、渗透性孔隙性、渗透性、（饱和度、压缩性）饱和度、压缩性）饱和度、压缩性）饱和度、压缩性）这些性质或参数并非一成不变的，而是受钻井、开发开采作业的影响，储层敏感性(速敏、水敏、酸敏等)及其评价问题，也是本篇研究的一个内容。第二篇第二篇 储层岩石的物理特性储层岩石的物理特性储层岩石的物理特性储层岩石的物理特性第五章五五 张第五章第五章层储层多孔介质的几何特性储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性.油气储层是地下深处多孔介质，因此油气地下储油气储层是地下深处多孔介质，因此油气地下储油气储层是地下深处多孔介质，因此油气地下储油气储层是地下深处多孔介质，因此油气地下储集空间的特征
6、集空间的特征集空间的特征集空间的特征储层多孔介质的结构、性质储层多孔介质的结构、性质储层多孔介质的结构、性质储层多孔介质的结构、性质决定了：决定了：决定了：决定了：油气的储存丰度与储量油气的储存丰度与储量油气的储存丰度与储量油气的储存丰度与储量、油气井的产能油气井的产能油气井的产能油气井的产能，油藏开发的难易程度油藏开发的难易程度油藏开发的难易程度油藏开发的难易程度 油藏开发的最终效果油藏开发的最终效果油藏开发的最终效果油藏开发的最终效果。第二篇第二篇 储层岩石的物理特性储层岩石的物理特性储层岩石的物理特性储层岩石的物理特性第五章五五 张第五章第五章层储层多孔介质的几何特性储层多孔介质的几何特
7、性多孔介质的几何特性 第一节第一节 砂岩的构成砂岩的构成一、岩石的粒度组成一、岩石的粒度组成 1 1、粒度组成的概念、粒度组成的概念 2 2、粒度组成的表示方法、粒度组成的表示方法 3 3、粒度参数、粒度参数 4 4、几种平均粒度、几种平均粒度二、岩石的比面二、岩石的比面三、岩石的胶结物及胶结类型三、岩石的胶结物及胶结类型 第五章 储层多孔介质的几何特性 第五章五五 张第五章第五章层储层多孔介质的几何特性储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性砂岩从是否被固体物质充填的角度看，分为两部分：砂岩从是否被固体物质充填的角度看，分为两部分：岩石骨架（即岩石的固体物质）：岩石骨架（即岩石的固体物质）：
8、岩石骨架（即岩石的固体物质）：岩石骨架（即岩石的固体物质）：石英颗粒、胶结物质石英颗粒、胶结物质石英颗粒、胶结物质石英颗粒、胶结物质 空隙：空隙：空隙：空隙：孔隙、裂缝孔隙、裂缝孔隙、裂缝孔隙、裂缝 （溶孔、溶洞（溶孔、溶洞（溶孔、溶洞（溶孔、溶洞)第一节第一节 砂岩的构成砂岩的构成砂砂砂砂岩岩岩岩第五章五五 张第五章第五章层储层多孔介质的几何特性储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性 实验室用岩芯实验室用岩芯第五章五五 张第五章第五章层储层多孔介质的几何特性储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性岩心铸体薄片岩心铸体薄片X100X100摄像摄像第五章五五 张第五章第五章层储层多孔介质的几何
9、特性储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性岩心电镜图片岩心电镜图片X200X200摄像摄像第五章五五 张第五章第五章层储层多孔介质的几何特性储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性ESEM2020ESEM2020扫描电子显微镜扫描电子显微镜 第五章五五 张第五章第五章层储层多孔介质的几何特性储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性 (1)1)单重孔隙介质单重孔隙介质 a.a.粒间孔隙结构粒间孔隙结构:b.b.纯裂缝结构纯裂缝结构:理想模型见图理想模型见图5 51515 (2)(2)双重孔隙介质双重孔隙介质 a.a.裂缝裂缝-孔隙结构孔隙结构:特别发育于石灰岩与白云岩中。理想模型见特别发育于石
10、灰岩与白云岩中。理想模型见5 516 16 b.b.孔孔洞洞-孔孔隙隙结结构构:也也特特别别发发育育于于碳碳酸酸盐盐岩岩石石。它它是是在在粒粒间间孔孔隙隙的的岩岩石石中中分分布布着着大大的的洞洞穴穴，洞洞穴穴的的尺尺寸寸超超过过毛毛细细管管大大小小所所以以在在这这种种孔孔隙隙结结构构中中，两两种种不不同同孔孔隙隙服服从从两两种种不不同同范范畴畴的的流流动动规规律律。流流体体在在粒粒间间孔孔隙隙中中的的流流动动服服从从渗渗流流规规律律；而而在在洞洞穴穴中中的的流流动动服服从从流流体体力力学学奈奈维维-斯斯托托克克斯斯方方程程。因因此此洞洞穴穴-孔孔隙隙结结构构也也是是一一种种服服从从两两种种流流
11、体体流动规律的双重孔隙介质，其理想模型如图流动规律的双重孔隙介质，其理想模型如图5 51717。(3)(3)三重孔隙介质三重孔隙介质 a.a.孔隙孔隙-微裂缝微裂缝-大洞穴：由粒间孔隙、微裂缝再加上大洞穴构成。大洞穴：由粒间孔隙、微裂缝再加上大洞穴构成。b.b.孔隙孔隙-微裂缝微裂缝-大裂缝：即粒间孔隙、微裂缝、大裂缝三重孔隙并存的混合大裂缝：即粒间孔隙、微裂缝、大裂缝三重孔隙并存的混合结构，特别发育于碳酸盐岩石。结构，特别发育于碳酸盐岩石。对于三重孔隙介质的渗流规律目前还处于探索研究阶段对于三重孔隙介质的渗流规律目前还处于探索研究阶段。3 3、孔隙结构类型、孔隙结构类型第五章五五 张第五章第
12、五章层储层多孔介质的几何特性储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性（1 1）单重孔隙介质）单重孔隙介质（2 2）双重孔隙介质）双重孔隙介质（3 3）三重孔隙介质）三重孔隙介质 3 3、孔隙结构类型、孔隙结构类型第五章五五 张第五章第五章层储层多孔介质的几何特性储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性中国石油大学（北京）(1)1)单重孔隙介质单重孔隙介质 a.a.粒间孔隙结构粒间孔隙结构:b.b.纯裂缝结构纯裂缝结构:3 3、孔隙结构类型、孔隙结构类型第五章五五 张第五章第五章层储层多孔介质的几何特性储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性 (2)(2)双重孔隙介质双重孔隙介质 a.a.a.a
13、.裂缝裂缝裂缝裂缝-孔隙结构孔隙结构孔隙结构孔隙结构:特别发育于石灰岩与白云岩中。特别发育于石灰岩与白云岩中。b.b.b.b.孔孔孔孔洞洞洞洞-孔孔孔孔隙隙隙隙结结结结构构构构:也也特特别别发发育育于于碳碳酸酸盐盐岩岩石石。它它是是在在粒粒间间孔孔隙隙的的岩岩石石中中分分布布着着大大的的洞洞穴穴，洞洞穴穴的的尺尺寸寸超超过过毛毛细细管管大大小小，所所以以在在这这种孔隙结构中，两种不同孔隙服从两种不同范畴的流动规律。种孔隙结构中，两种不同孔隙服从两种不同范畴的流动规律。流流体体在在粒粒间间孔孔隙隙中中的的流流动动服服从从渗渗流流规规律律；而而在在洞洞穴穴中中的的流流动动服服从从流流体体力力学学奈
14、奈维维-斯斯托托克克斯斯方方程程。因因此此洞洞穴穴-孔孔隙隙结结构构也也是是一一种种服服从从两种流体流动规律的双重孔隙介质，其理想模型如图两种流体流动规律的双重孔隙介质，其理想模型如图5 51717。第五章五五 张第五章第五章层储层多孔介质的几何特性储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性 第五章五五 张第五章第五章层储层多孔介质的几何特性储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性 (2)(2)双重孔隙介质双重孔隙介质 a.a.a.a.裂缝裂缝裂缝裂缝-孔隙结构孔隙结构孔隙结构孔隙结构:特别发育于石灰岩与白云岩中。特别发育于石灰岩与白云岩中。b.b.b.b.孔孔孔孔洞洞洞洞-孔孔孔孔隙隙隙隙结结
15、结结构构构构:也也特特别别发发育育于于碳碳酸酸盐盐岩岩石石。它它是是在在粒粒间间孔孔隙隙的的岩岩石石中中分分布布着着大大的的洞洞穴穴，洞洞穴穴的的尺尺寸寸超超过过毛毛细细管管大大小小，所所以以在在这这种孔隙结构中，两种不同孔隙服从两种不同范畴的流动规律。种孔隙结构中，两种不同孔隙服从两种不同范畴的流动规律。流流体体在在粒粒间间孔孔隙隙中中的的流流动动服服从从渗渗流流规规律律；而而在在洞洞穴穴中中的的流流动动服服从从流流体体力力学学奈奈维维-斯斯托托克克斯斯方方程程。因因此此洞洞穴穴-孔孔隙隙结结构构也也是是一一种种服服从从两种流体流动规律的双重孔隙介质，其理想模型如图两种流体流动规律的双重孔隙
16、介质，其理想模型如图5 51717。第五章五五 张第五章第五章层储层多孔介质的几何特性储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性第三节第三节 储层岩石的孔隙度储层岩石的孔隙度第五章五五 张第五章第五章层储层多孔介质的几何特性储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性一、孔隙度的定义一、孔隙度的定义1 1、岩石的绝对孔隙度、岩石的绝对孔隙度2 2、岩石的有效孔隙度、岩石的有效孔隙度3 3、岩石的流动孔隙度、岩石的流动孔隙度二、储层按孔隙度分级二、储层按孔隙度分级三、双重介质岩石孔隙度三、双重介质岩石孔隙度第三节第三节 储层岩石的孔隙度储层岩石的孔隙度第五章五五 张第五章第五章层储层多孔介质的几何特性
17、储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性 岩石的总体积Vb（又称外表体积、视体积）是由孔隙体积Vp及固相颗粒体积(基质体积)Vs两部分组成，即：VbVp十Vs 孔隙度（）是指岩石中孔隙体积Vp与岩石总体积Vb的比值一、孔隙度的定义一、孔隙度的定义第五章五五 张第五章第五章层储层多孔介质的几何特性储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性1、岩石的绝对孔隙度()岩石总孔隙体积（Va）可以细分为以下几种孔隙：岩石总孔隙体积1）连通孔隙体积又称为有效孔隙体积a可流动的孔隙体积b不可流动孔隙体积2）不连通孔隙体积岩石的绝对孔隙度(a)指岩石的总孔隙体积Va与岩石外表体积Vb之比，即：第五章五五 张第五章
18、第五章层储层多孔介质的几何特性储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性2 2、岩石的有效孔隙度、岩石的有效孔隙度 是指岩石中有效孔隙的体积是指岩石中有效孔隙的体积V Ve e与岩石外表体积与岩石外表体积V Vb b之比。之比。计算储量和评价油气层特性时一般指有效孔隙体度。计算储量和评价油气层特性时一般指有效孔隙体度。3 3、岩石的流动孔隙度、岩石的流动孔隙度 是指在含油岩石中，可流动的孔隙体积Vf与岩石外表体积Vb之比。第五章五五 张第五章第五章层储层多孔介质的几何特性储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性 流动孔隙度与有效孔隙度不同，它既排除了死孔隙，又排除了微毛细管孔隙体积。流动孔隙度不
19、是一个定值，因为它随地层中的压力梯度和液体的物理-化学性质而变化。在油气田开发中，流动孔隙度具有一定的实用价值。由上述定义可知：绝对孔隙度a有效孔隙度e流动孔隙度f。第五章五五 张第五章第五章层储层多孔介质的几何特性储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性 Petro-Physics 油层物理学 中国石油大学（北京）二、储层按孔隙度分级 砂岩储层的孔隙度介于525%，碳酸盐岩基质的孔隙度一般小于5。一般认为孔隙度小于5的砂岩储层没有开采价值 第五章五五 张第五章第五章层储层多孔介质的几何特性储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性一、岩石压缩系数（岩石弹性压缩系数）一、岩石压缩系数（岩石弹性压
20、缩系数）第四节第四节 储层岩石的压缩性储层岩石的压缩性-油层压力降低-岩石的体积-岩石的压缩系数 Mpa-1时，孔隙体积缩小值当油层压力每降低单位压力时，单位体积岩石孔隙体积缩小值。孔隙体积缩小，才使油不断从油层中流出。（驱油动力）第五章五五 张第五章第五章层储层多孔介质的几何特性储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性定义综合弹性压缩系数定义综合弹性压缩系数第四节第四节 储层岩石的压缩性储层岩石的压缩性流体压缩系数流体压缩系数-油层压力降低-液体的绝对体积-岩石的压缩系数 Mpa-1时，孔隙体积缩小值第五章五五 张第五章第五章层储层多孔介质的几何特性储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性一
21、、流体饱和度的定义一、流体饱和度的定义1 1、含油饱和度、含油饱和度2 2、原始含水饱和度束缚水饱和度、原始含水饱和度束缚水饱和度3 3、原始含油饱和度、原始含油饱和度二、测定油、气、水饱和度的方法二、测定油、气、水饱和度的方法第五节第五节 储层岩石流体饱和度储层岩石流体饱和度第五章五五 张第五章第五章层储层多孔介质的几何特性储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性1 1、含油饱和度、含水饱和度、含气饱和度含油饱和度、含水饱和度、含气饱和度 根据上述定义，储层岩石孔隙中油、水、气的饱根据上述定义，储层岩石孔隙中油、水、气的饱和度可以分别表示为：和度可以分别表示为：第五节第五节 储层岩石流体饱和
22、度储层岩石流体饱和度第五章五五 张第五章第五章层储层多孔介质的几何特性储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性1 1、原始含水饱和度、原始含水饱和度束缚水饱和度束缚水饱和度 原始含水饱和度原始含水饱和度(S Swiwi)是油藏投入开发前储层岩石孔隙是油藏投入开发前储层岩石孔隙空间中原始含水体积空间中原始含水体积V Vwiwi和岩石孔隙体积和岩石孔隙体积V Vp p的比值。的比值。流体饱和度流体饱和度 时间和空间的函数时间和空间的函数2 2 2 2、原始含油饱和度、原始含油饱和度、原始含油饱和度、原始含油饱和度地地地地层层层层中中中中原原原原始始始始状状状状态态态态下下下下含含含含油油油油体体体
23、体积积积积V V V Voioioioi与与与与岩岩岩岩石石石石孔孔孔孔隙隙隙隙体体体体积积积积V V V Vp p p p之之之之比比比比称称称称为为为为原原原原始始始始含含含含油饱和度：油饱和度：油饱和度：油饱和度：S S S Soioioioi1 1 1 1S S S Swiwiwiwi 第五章五五 张第五章第五章层储层多孔介质的几何特性储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性3、当前油、气、水饱和度 油田开发一段时间后，地层孔隙中含油、气、水饱和度称为当前含油、气、水饱和度，简称含油饱和度、含气饱和度或含水饱和度。第五章五五 张第五章第五章层储层多孔介质的几何特性储层多孔介质的几何特性
24、多孔介质的几何特性5、残余油饱和度与剩余油饱和度 经过某一采油方法或驱替作用后，仍然不能采出而残留于油层孔隙中的原油称为残余油，其体积在岩石孔隙中所占体积的百分数称为残余油饱和度用Sor表示。可以理解，驱替后结束后残余油是处于束缚状态、不可流动状态的。剩余油主要指一个油藏经过某一采油方法开采后，仍不能采出的地下原油。一般包括驱油剂波及不到的死油区内的原油及驱油剂（注水）波及到了但仍驱不出来的残余油两部分。剩余油的多少取决于地质条件、原油性质、驱油剂种类、开发井网以及开采工艺技术，通过一些开发调整措施或增产措施后仍有一部分可以被采出。剩余油体积与孔隙体积的之比称为剩余油饱和度。第五章五五 张第五
25、章第五章层储层多孔介质的几何特性储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性第五节第五节 储层岩石流体饱和度储层岩石流体饱和度第五章五五 张第五章第五章层储层多孔介质的几何特性储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性原油体积系数原油体积系数BoBon原油在地层条件下的体积Vf与其在地面脱气后的体积Vs之比叫原油体积系数。由于溶解气和热膨胀的影响远远超过弹性压缩的影响，地层原油体积总大于地面脱气后原油体积，所以原油体积系数都大于1，一般在1.051.8之间变化第五章五五 张第五章第五章层储层多孔介质的几何特性储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性例51某油藏含油面积A=14.4平方公里，油层有效厚
26、度10米，孔隙度0.2，束缚水饱和度0.3，原油地下体积系数1.2，原油相对密度 为0.86。试计算该油藏的原油储量。解：根据题意，该油藏原油的地下体积为则原油储量（地面体积）为：或该油藏的原油储量为1.681070.86=1.445万吨。第五章五五 张第五章第五章层储层多孔介质的几何特性储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性 第六章储层岩石的流体渗透性第六章储层岩石的流体渗透性第五章五五 张第五章第五章层储层多孔介质的几何特性储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性 第一节第一节 达西定律及岩石绝对渗透率达西定律及岩石绝对渗透率第五章五五 张第五章第五章层储层多孔介质的几何特性储层多孔介质
27、的几何特性多孔介质的几何特性 第一节第一节 达西定律及岩石绝对渗透率达西定律及岩石绝对渗透率压差流量Q或流速第五章五五 张第五章第五章层储层多孔介质的几何特性储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性达西定律：达西定律：A A砂柱截面积，砂柱截面积，cmcm2 2；L L砂柱长度，砂柱长度，cmcm；通过砂柱的流体粘度，通过砂柱的流体粘度，mPamPas s；P P流体通过砂柱前后的压力差，流体通过砂柱前后的压力差，atmatm；K K比例系数，称为该孔隙介质的绝对渗透率，比例系数，称为该孔隙介质的绝对渗透率，D D。式中：式中：Q Q在压差在压差P P下，通过砂柱的流量，下，通过砂柱的流量，c
28、mcm3 3s s；渗流速度第五章五五 张第五章第五章层储层多孔介质的几何特性储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性达西定律：达西定律：渗透率渗透率第五章五五 张第五章第五章层储层多孔介质的几何特性储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性 渗透率具有面积的因次，它代表多孔介质中孔隙通道渗透率具有面积的因次，它代表多孔介质中孔隙通道面积的大小。渗透率越高，孔道总面积越大，液体在其中流面积的大小。渗透率越高，孔道总面积越大，液体在其中流动越容易，渗透性也越好。动越容易，渗透性也越好。达西定律常用的单位制达西定律常用的单位制第五章五五 张第五章第五章层储层多孔介质的几何特性储层多孔介质的几何特性多
29、孔介质的几何特性 达西定律常用的单位制达西定律常用的单位制1 1 1 1达西的物理意义是：粘度为达西的物理意义是：粘度为达西的物理意义是：粘度为达西的物理意义是：粘度为lmPalmPalmPalmPa.s s s s的流体，在压差的流体，在压差的流体，在压差的流体，在压差latmlatmlatmlatm作用下，通作用下，通作用下，通作用下，通过截面积过截面积过截面积过截面积lcmlcmlcmlcm2 2 2 2、长度、长度、长度、长度1cm1cm1cm1cm的多孔介质，其流量为的多孔介质，其流量为的多孔介质，其流量为的多孔介质，其流量为1cm1cm1cm1cm3 3 3 3s s s s时，则
30、该多时，则该多时，则该多时，则该多孔介质的渗透率就是孔介质的渗透率就是孔介质的渗透率就是孔介质的渗透率就是1 1 1 1达西。达西。达西。达西。第五章五五 张第五章第五章层储层多孔介质的几何特性储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性 单位换算：单位换算：单位换算：单位换算：1达西1D常用毫达西(millidarcy，简写mD)来表示1D=1000mD=1.0210-8cm2 10-8cm2=1m2 1mD=10-3m2第五章五五 张第五章第五章层储层多孔介质的几何特性储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性 储层岩石的渗透率是评价储层优劣的主要指标，油藏岩石渗透率变储层岩石的渗透率是评价储层
31、优劣的主要指标，油藏岩石渗透率变储层岩石的渗透率是评价储层优劣的主要指标，油藏岩石渗透率变储层岩石的渗透率是评价储层优劣的主要指标，油藏岩石渗透率变化范围一般在化范围一般在化范围一般在化范围一般在5 5 5 51000mD1000mD1000mD1000mD之间，俄国人之间，俄国人之间，俄国人之间，俄国人T T T T H H H H 捷奥多罗维奇按渗透率大小将捷奥多罗维奇按渗透率大小将捷奥多罗维奇按渗透率大小将捷奥多罗维奇按渗透率大小将储层分为五级，储层分为五级，储层分为五级，储层分为五级，第五章五五 张第五章第五章层储层多孔介质的几何特性储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性 我国石油工
32、业标准我国石油工业标准我国石油工业标准我国石油工业标准SY/T6169-1995SY/T6169-1995，对油藏储层渗透性的划分见下表，对油藏储层渗透性的划分见下表，对油藏储层渗透性的划分见下表，对油藏储层渗透性的划分见下表 :我国石油工业标准我国石油工业标准我国石油工业标准我国石油工业标准SY/T6168-1995SY/T6168-1995，对气藏储层渗透性的划分见下表，对气藏储层渗透性的划分见下表，对气藏储层渗透性的划分见下表，对气藏储层渗透性的划分见下表:第五章五五 张第五章第五章层储层多孔介质的几何特性储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性达西定律的适用条件达西定律的适用条件 达达
33、西西定定律律有有一一定定的的适适用用条条件件，当当渗渗流流速速度度增增大大到到一一定定值值之之后后，除除产产生生粘粘滞滞阻阻力力外外，还还会会产产生生惯惯性性阻阻力力，此此时时流流量量与与压压差差不不再再是是线线性性关关系系，这这个个渗渗流流速速度度值值就就是是达达西西定定律律的的临临界界渗渗流流速速度度（图图6 62 2曲曲线线1 1）。若若超超过过此此临临界界渗渗流流速速度度，流流动动由由线线性性渗渗流流转转变变为为非非线线性性渗渗流流，达达西西定定律律也也不不再适用。图中压力梯度超过再适用。图中压力梯度超过b b，则为非达西流。，则为非达西流。对于低渗致密岩石，在低速渗流时，由于流体与岩
34、石之间存在吸对于低渗致密岩石，在低速渗流时，由于流体与岩石之间存在吸附作用，或在粘土矿物表面形成水化膜，当压力梯度很低时，流体不流附作用，或在粘土矿物表面形成水化膜，当压力梯度很低时，流体不流动，因而存在一个启动压力梯度（图动，因而存在一个启动压力梯度（图6 62 2中中a a点）。点）。第五章五五 张第五章第五章层储层多孔介质的几何特性储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性 图图6 62 2第一节第一节 达西定律及岩石绝对渗透率达西定律及岩石绝对渗透率第五章五五 张第五章第五章层储层多孔介质的几何特性储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性第二节第二节 气测渗透率及气体滑动效应气测渗透率及
35、气体滑动效应 气测渗透率的计算气测渗透率的计算Q是变化的，假设等温膨胀过程，根据玻意尔-马略特定律：第五章五五 张第五章第五章层储层多孔介质的几何特性储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性 气测渗透率的气测渗透率的典型实验流程见图典型实验流程见图6 64 4。气源由高压。气源由高压氮气瓶供给，经减氮气瓶供给，经减压阀和恒压器后，压阀和恒压器后，上游压力保持稳定，上游压力保持稳定，气体通过岩心，岩气体通过岩心，岩心两端产生一定的心两端产生一定的压力差。待气体流压力差。待气体流动稳定后，测量岩动稳定后，测量岩心两端压差及出口心两端压差及出口流量，即可按上式流量，即可按上式计算气测渗透率。计算气测
36、渗透率。图图6 64 4第二节第二节 气测渗透率及气体滑动效应气测渗透率及气体滑动效应 第五章五五 张第五章第五章层储层多孔介质的几何特性储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性 第二节第二节 气测渗透率及气体滑动效应气测渗透率及气体滑动效应 第五章五五 张第五章第五章层储层多孔介质的几何特性储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性气体滑脱效应气体滑脱效应 气测渗透率时，由于气气测渗透率时，由于气-固间的分子作用力远比液固间固间的分子作用力远比液固间的分子作用力小，在管壁处的气体分子仍有部分处于运动状的分子作用力小，在管壁处的气体分子仍有部分处于运动状态；另一方面，相邻层的气体分子由于动量交换，可连同管态；另一方面，相邻层的气体分子由于动量交换，可连同管壁处的气体分子一起沿管壁方向作定向流动，管壁处流速不壁处的气体分子一起沿管壁方向作定向流动，管壁处流速不为零，形成了所谓的为零，形成了所谓的“气体滑动效应气体滑动效应”。克林肯贝格。克林肯贝格(Klinkenberg)(Klinkenberg)发现了气体在微细毛管孔道中流动时的滑动发现了气体在微细毛管孔道中流动时的滑动效应，故称效应，故称“克氏效应克氏效应”。第五章五五 张第五章第五章层储层多孔介质的几何特性储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性 第二节第二节 气测渗透率及气体滑动效应气测渗透率及气体滑动效应